[发明专利]一种BCD集成器件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别涉及一种BCD集成器件及其制造方法。

背景技术

BCD(双极型晶体三极管-互补金属氧化物半导体场效应晶体管-双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管，Bipolar-CMOS-DMOS)是一种在单芯片上集成双极型晶体三极管、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)和DMOS(Double-diffused MOSFET，双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管)的集成电路技术，BCD综合了双极器件高跨导、强负载驱动能力、CMOS集成度高、低功耗的优点。更为重要的是，它集成了DMOS功率器件，DMOS可以在开关模式下工作，功耗极低，不需要昂贵的封装和冷却系统就可以将大功率传递给负载。

BCD中的DMOS可以是VDMOS(Vertical Double-diffused MOSFET，纵向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管)也可以是LDMOS(Lateral Double-diffused MOSFET，横向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管)，由于LDMOS比VDMOS更容易与CMOS工艺兼容，而且N型LDMOS比P型LDMOS的电流能力更大，所以，集成N型LDMOS(即nLDMOS)的BCD成为业界BCD技术中的主流，BCD芯片的最高工作电压等于其中集成的nLDMOS的最高工作电压。

目前，高压或超高压BCD技术中，外延层的作用主要在于实现掩埋层的制作，然后再采用掩埋层实现特定的功能，但由于制作掩埋层和外延层的工艺成本很高，所以其应用范围受到了限制。

发明内容

本发明实施例提供一种BCD集成器件及其制造方法，用以解决现有技术中存在的由于制作掩埋层和外延层的工艺成本很高，从而限制了其应用范围的问题。

本发明实施例提供一种双极型晶体三极管-互补金属氧化物半导体场效应晶体管-双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管BCD集成器件，包括衬底，还包括超高压nLDMOS、高压PMOS(P-type-Metal-Oxide-Semiconductor，P型金属氧化物半导体场效应晶体管)和低压NPN(N型双极型晶体三极管)；

其中，超高压nLDMOS、高压PMOS和低压NPN位于衬底中。

较佳地，衬底为电阻率为50～200欧姆·厘米的P型单晶衬底，可以提高超高压nLDMOS的漏端与衬底之间的击穿电压。

实施中，超高压nLDMOS的漏极N+掺杂区位于第一N阱中，超高压nLDMOS的源极N+掺杂区位于第二N阱中，且第一N阱位于第一深N阱中，超高压nLDMOS的体区为第一P阱，且第一P阱位于第二N阱和第一深N阱之间。

其中，第一深N阱的结深为第一N阱的结深的1.5倍～2.5倍，且为第二N阱的结深的1.5倍～2.5倍，且为第一P阱的结深的1.5倍～2.5倍。。

实施中，高压PMOS的漏极P+掺杂区位于第二P阱中，高压PMOS的源极P+掺杂区位于第三N阱中，且第二P阱和第三N阱位于第二深N阱中。

其中，第二深N阱的结深为第二P阱的结深的1.5倍～2.5倍，且为第三N阱的结深的1.5倍～2.5倍。

实施中，低压NPN的发射极N+掺杂区位于第三P阱中，低压NPN的集电区为第三深N阱，第三P阱位于第三深N阱中，集电区通过位于第三深N阱中的第四N阱以及位于第四N阱中的N+掺杂区从低压NPN的表面引出。

其中，第三深N阱的结深为第三P阱的结深的1.5倍～2.5倍，且为第四N阱的结深的1.5倍～2.5倍。

较佳地，低压NMOS(N-type-Metal-Oxide-Semiconductor，N型金属氧化物半导体场效应晶体管)和低压PMOS的栅氧化层为薄栅氧，高压NMOS和高压PMOS的栅氧化层为薄栅氧或厚栅氧，超高压nLDMOS的栅氧化层为厚栅氧。

本发明实施例提供的一种双极型晶体三极管-互补金属氧化物半导体场效应晶体管-双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管BCD集成器件的制造方法，该方法包括：

在P型单晶衬底中形成超高压nLDMOS、高压PMOS(P-type-Metal-Oxid e-Semiconductor，P型金属氧化物半导体场效应晶体管)和低压NPN(N型双极型晶体三极管)。

较佳地，在P型单晶衬底中形成超高压nLDMOS、高压PMOS和低压NPN包括：

在P型单晶衬底中形成第一深N阱、第二深N阱和第三深N阱；